CN105960358A - 用于提供工作信号的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于提供机动车(1)用工作信号的方法(70)，具有如下步骤：a)获得信号，使得授权的用户(10)被认证，b)通过光学传感器***(30)监控位于机动车(1)外的操作区域(22)，c)通过所述光学传感器***(30)来检测在所述操作区域(22)中的对象(18)距光学传感器(50)的距离(a)，d)通过所述光学传感器***(30)将距离(a)与预设值比较，e)在满足所述预设值的情况下提供工作信号。

Description

用于提供工作信号的方法
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1所述的用于提供机动车用工作信号的方法。此外，本发明涉及一种根据独立权利要求12所述的用于机动车的装配模块。
背景技术
DE 10 2008 021 989A1公开了一种用于提供机动车用工作信号的方法，其中提供了可见的操作区。如果用户触碰该操作区，例如用脚触碰，则在车门解锁之后可启动车门的自动打开。
不利的是，在用户完全处于操作区中时用户也启动车门的打开。在此情况下，用户会被车门碰到并且受伤。同样，当例如猫或狗经过操作区并且用户自己直接位于车门处时，会启动车门的打开，使得在此情况下用户也会碰到车门并且受伤。
发明内容
因此，本发明的任务是提供用于机动车的方法和装配模块，其克服了上述缺点中的至少一个，尤其是能够实现对用户无危险地打开机动车的活动部件。
为了解决该任务提出了具有权利要求1的所有特征的方法。该方法的有利的改进方案在从属权利要求中予以说明。此外，该任务通过根据独立权利要求12所述的装配模块来解决。装配模块的有利的改进方案在从属装置权利要求中予以说明。此外，具有根据本发明的装配模块、ID-发送器和访问控制***的认证***在权利要求23中予以保护。结合根据本发明的装配模块和/或认证***所描述的特征和细节在此适合于与根据本发明的方法结合，反之亦然。在此，在权利要求中和在说明书中所提及的特征分别单独地或任意组合地反映本发明的实质。附加地，具有根据本发明的装配模块和/或根据本发明的认证***的机动车予以保护。
根据本发明，该方法具有如下步骤：
a)获得信号，使得授权的用户被认证，
b)通过光学传感器***监控位于机动车外的操作区域，
c)通过光学传感器***来检测在操作区域中的对象距光学传感器的距离，
d)通过光学传感器***将距离与预设值比较，
e)在满足预设值的情况下提供工作信号。
尤其，步骤b)在步骤a)之后执行。步骤c)和d)尤其在步骤b)期间执行。在满足预设值的情况下，尤其结束步骤b)而执行步骤e)。比较可以是直接比较，其中在步骤c)中检测的距离直接与预设值比较，或是间接比较，其中通过距离确定其他变量并且将所述其他变量与预设值比较。换言之，在步骤d)中将在步骤c)中检测到的距离与预设值相关。
通过检测在操作区域中的对象距光学传感器的距离并且该距离必须满足预设值以便提供工作信号的方式，建立了用于提供工作信号的条件，使得不是操作区域中有任何对象都触发工作信号。在距离不满足预设值的情况下，不提供工作信号。更确切地说，仅在满足预设值时提供工作信号。通过所述条件实现了，在操作区域中的用户的不想要触发工作信号的操作或在操作区域中的非所期望的对象譬如狗不触发工作信号。更确切而言，仅仅通过用户有意的操作触发工作信号。用户有意的操作尤其可以用手或脚实施。由于不会不期望地或不预期地提供工作信号，所以用户不会受此惊吓。更确切地说，识别用户意愿。因此，通过工作信号触发的过程例如打开机动车的活动部件更少地危及到用户。
工作信号可以是用于解锁和/或闭锁和/或打开和/或关闭机动车的活动部件的信号。活动部件尤其可以是机动车的汽车后盖和/或侧门。汽车后盖和/或侧门可以构成为滑动门。通过工作信号例如可以解锁活动部件。通过密封件的弹簧作用，活动部件于是可以从关闭的状态中运动出来并且因此部分打开。附加地或可替选地，工作信号可以是用于激活马达式的打开辅助装置和/或关闭辅助装置。在此情况下，机动车具有马达，该马达完全打开和/或关闭活动部件。
可替选地或附加地，工作信号可以是用于将挂车接合器缩回和/或伸出的信号。尤其在监控操作区域时，可以确定多个不同的用户意愿，如例如打开活动部件的用户意愿和伸出挂车接合器的用户意愿。
可考虑的是，操作区域在机动车所在的地面上结束。操作区域在地面处具有端面。在此情况下，操作区域可基本上与地面正交地走向或相对于与连接车辆轴线的平面平行走向的平面具有倾斜角度。该倾斜角度尤其对应于光学传感器的倾斜角度。
尤其，操作区域具有截锥体形的区域，其具有圆形的或椭圆形的基面。截锥体形区域尤其可以对应于斜的截锥体。
优选地，预设值对应于对象距光学传感器的距离的最小距离条件。因此，当对象未靠近光学传感器时才提供工作信号。由此实现了，用户距光学传感器足够远。由于光学传感器可以安装在活动部件附近，所以由此可以实现用户距活动部件足够远。因此，可以进一步提高用户的安全性。
最小距离条件可以作为固定的值存储在光学传感器***中。可替选地，最小距离条件可以可变地保持。这样，最小距离条件例如可以与机动车所处的地面有关。最小距离条件可以存储在光学传感器***的监控单元中。
尤其是，预设值尤其最小距离条件可以对应于固定预设的并且保存在光学传感器***中的、对象距光学传感器的最小距离。只有当对象距光学传感器的距离超过最小距离时，才提供工作信号。在光学传感器***中，尤其在监控单元中，可以存储对象距光学传感器的最小距离的绝对值。在监控操作区域期间，检测对象距光学传感器的距离。只有当所检测的距离大于最小距离时，才满足预设值。最小距离可以随着光学传感器安装到机动车中的安装高度而变化。同样，最小距离可以因光学传感器的倾斜角度而改变。安装高度选择得越大和/或倾斜角度选择得越小，则最小距离可以选择得越大。距光学传感器的固定的最小距离的选择具有如下优点，选择在步骤c)中检测的变量的直接边界值作为预设值，并且因此节约光学传感器***的计算能力。同样，在选择固定的最小距离作为预设值时不必检测其他的变量。
同样，可考虑的是，预设值尤其最小距离条件对应于对象距光学传感器的距离与操作区域的端面距光学传感器的距离之比的最小值。只有当通过对象距光学传感器的对应的距离超过该比的最小值时，才提供工作信号。在光学传感器***中，尤其在监控单元中，可以固定地存储该比的最小值的绝对值。操作区域的端面距光学传感器的距离可以作为固定的值保存在光学传感器***中或优选在监控期间被光学传感器***检测。在监控操作区域期间，检测对象距光学传感器的距离。形成对象距光学传感器的距离与操作区域的端面距光学传感器***的距离之比。只有当该比大于最小值时，才满足预设值。最小值可以随光学传感器的安装高度和倾斜角度而改变。尤其是，随着安装高度增加和倾斜角度减小而可以提高最小值。
如果最小值被选择为预设值，则有利地在预设值中可以考虑变化的操作区域。如果操作区域在地面上结束，则预设值可以对应于对象距光学传感器的距离与操作区域中的地面距光学传感器之比的最小值。如果地面是起伏的，则由此在满足预设值时可以考虑起伏的地面。
作为另一可能性可以设计为，预设值尤其最小距离条件对应于对象的朝向光学传感器的表面距操作区域的端面的最大间距，该最大间距是固定预设的并且保存在光学传感器***中，所述操作区域尤其在地面上。只有当对象的朝向光学传感器的表面距操作区域(尤其在地面上)的端面的间距低于最大间距时，提供工作信号。在光学传感器***中，尤其在监控单元中，可以存储最大间距的绝对值。操作区域的端面距光学传感器的距离可以作为固定的值保存在光学传感器***中或优选在监控期间被光学传感器***检测。在监控操作区域期间，检测对象距光学传感器的距离。由操作区域的端面距光学传感器的距离和对象距光学传感器的距离确定对象的朝向光学传感器的表面距操作区域的端面尤其距地面的间距。只有当确定的间距小于最大间距时，才满足预设值。由此，提出了一种可能性，尤其在地面变化的情况下考虑操作区域的变化的长度。
通过在地面上的入射角和对象和端面距光学传感器的距离可以确定对象的朝向光学传感器的表面距端面的距离c，该距离与地面正交。可考虑的是，只有当距离c低于最大距离时，才提供工作信号。最大距离可以在光学传感器***中是固定预设的。入射角在地面平坦的情况下对应于倾斜角度。可考虑的是，代替入射角简化地使用倾斜角度。
尤其是，当操作区域在地面上结束时，最小距离条件可以设计为，距离c允许对应于最大距离，以便满足预设值。在通常情况下可以设计为，用户必须用脚伸入操作区域中的地面上，以便满足预设值。为了考虑操作区域的地面处的水坑或泥潭的部位，然而也可以设计为，用户让脚保持得略微高于地面，以便满足预设值。这样，尤其可以选择距离c的最大距离cmax，其中0≤cmax≤30cm、优选0≤cmax≤20cm、特别优选0≤cmax≤10cm。即使选择其他最小距离条件，所述其他最小距离条件可以预设为，适用针对cmax的上述条件。
针对最小距离条件的不同可能性可以任意组合。这样，可以设置固定预设的最小距离、该比的最小值、固定预设的最大间距和/或固定预设的最大距离。
所检测到的距离尤其可以是关于整个对象和/或关于整个端面平均的距离。可替选地，可以是对象和/或端面的各个点。尤其是，例如对象距光学传感器的距离和端面距光学传感器的距离(它们处于一条直线上)可以彼此相关。
光学传感器***尤其可以根据所接收的光的强度改变来确定对象处于操作区域中。
为了能够检测对象距光学传感器的距离，例如可以执行飞行时间测量。在此情况下例如由光学传感器***、尤其由光学传感器***的光模块发射一个或多个光脉冲并且测量光脉冲到对象和从对象到光学传感器所需的时间。该时间在此情况下直接与对象的距离成比例。可能的是，由光学传感器***尤其由光模块相继地发射多个光脉冲，以便能够产生图像。光脉冲可以被积分或加和，以便产生图像。为了在此情况下能够执行距离检测，为在光学传感器***中的图像记录设置确定的时间间隔。在该时间间隔中在光学传感器中接收的光脉冲的总强度与距离相关。
为了提高测量精度，可以设计为，生成图像，该图像仅利用由光学传感器***尤其由光模块发射的光产生。这样可以设计为，记录并且必要时分析识别图像和比较图像。识别图像借助光模块的所发射的光的反射形成。比较图像仅借助干扰光形成。干扰光例如可以是太阳光或人造光源的光，例如车库灯光。为了形成比较图像，光模块不发射光。监控单元可以通过比较识别图像和比较图像来识别干扰光。光学传感器***尤其监控单元由此可以生成修改过的识别图像，由所述识别图像去除干扰光。可以设计的是，分别根据预设数量的识别图像记录比较图像。
可能的是，采取其他措施，以便用户能够无危险地打开机动车。
这样可考虑的是，只持续预设的操作持续时间tB地监控操作区域。操作持续时间tB的最大长度可以固定地预设并且存储在光学传感器***中。停留于操作区域中超过操作持续时间tB的对象的距离不被检测。因此，超出操作持续时间tB，工作信号不能被触发。通过操作持续时间，只在有限的时长中能够触发工作信号，使得减小误触发的危险。操作持续时间tB尤其可以选择得小。这样，可选择tB，其中3s≤tB≤30s、优选5s≤tB≤15s。操作持续时间tB尤其可以通过获得认证授权的用户的信号来开始和/或直接在获得该信号之后开始。操作持续时间可以在最大长度结束之后或及早地例如以提供工作信号结束或以满足为此所需的预设值结束。可以设计为，操作持续时间tB的开始和结束对于用户而言是可觉察的。
优选地，只有在满足至少一个另外的预设值时才能够提供工作信号。由此同样提高了对用户的安全性。
这样，在监控期间除了步骤b)之外还确定对象的大小。只有当大小超过最小大小和/或低于最大大小时，才可以提供工作信号。
可替选地或附加地，可以预设对象在操作区域中的限定的运动过程。只有当进行限定的运动过程，才提供工作信号。限定的运动过程例如可以是预设的姿势。可能的是，对象距光学传感器的距离执行多次测量，以便能够识别在操作区域中的运动过程。在此情况下，尤其在至少两个相继的图像尤其是识别图像中检测距离。该距离可以通过飞行时间测量来检测。
可考虑的是，在监控期间检测对象在操作区域中的停留持续时间。只有当停留持续时间超过最小停留持续时间和/或低于最大停留持续时间时，才可以提供工作信号。
同样可能的是，在预设的离去持续时间tE内对象必须从操作区域中离去，以便提供工作信号。这样，可以设计为，当作为步骤d)的结果满足预设值时，开始离去持续时间tE。离去持续时间tE的开始对于用户而言是可觉察的。只有当对象尤其用户的身体部分在离去持续时间tE内从操作区域离去，则提供工作信号。
同样可考虑的是，存在第二操作区域。第二操作区域同样可以通过光学传感器***来监控。这样可考虑的是，对象必须停留于第二操作区域中，尤其在第二操作区域中满足已经述及的预设值中之一时，以便提供工作信号。
附加地或替选地，可以需要授权的用户距光学传感器和/或距机动车有最小间距和/或确定的位置，以便提供工作信号。在位置方面，例如可以确定，用户是否在机动车之前、旁边或之后。最小间距和/或位置可以在认证期间或之后的任何时间被确定。尤其是，最小间距和/或位置也可以在操作持续时间结束之后被确定。授权的用户距机动车和/或光学传感器的间距和/或授权的用户的位置被检测。在此情况下，用户距机动车的间距和/或用户的位置例如可以根据由ID-发送器发射的信号的强度来确定。例如，为此可以使用接收信号强度指示器(RSSI)。为此，通过确定所发射的信号的强度可以确保，仅授权的用户自己到达探测区域中并且表达其在操作区域中的用户意愿。可考虑的是，循环地询问RSSI。可替选地，通过光学传感器***可以确定用户距光学传感器的间距。在此情况下，与操作区域相比距机动车更远地结束的探测区域可以被光学传感器***监控，并且在探测区域中用户距光学传感器的间距可以被检测。只有当用户距机动车和/或光学传感器隔了最小间距和/或在机动车处的预设的位置中时，才触发工作信号。
提高用户的安全性的另一可能性可以通过警告信号来实现。这样，在触发工作信号之前可以发出对于用户可觉察的警告信号。
如果在监控操作区域时可以确定不同的用户意愿，则可以将不同的运动过程与不同的用户意愿关联。这样例如可以用脚伸入操作区域中使得汽车后盖打开，而手侧向在光学传感器附近运动引起挂车接合器伸出。
可考虑的是，在步骤a)之前实施其他步骤。这样，在机动车之外的探测区域首先可以通过光学传感器***来监控，并且在识别出用户在探测区域中的情况下，触发用于在ID-发送器与机动车的进入控制***之间开始认证检查的信号。随后，认证检查可以通过认证***来进行。接着该步骤可以是步骤a)至e)。探测区域尤其可以被监控，以便能够确定用户的靠近。通过监控探测区域和触发用于开始认证检查的信号尤其可以启动被动式无钥匙进入检验。在此情况下，用户不必操作ID-发送器，以便触发认证检查。附加的方法步骤具有如下优点：利用相同的光学传感器***或认证***不仅能够启动或执行认证检查，其也执行方法步骤a至e)。识别在探测区域中的用户可以与满足确定的标准如用户的大小、停留持续时间、运动和/或运动方向联结。
本发明的任务也通过具有光学传感器***的用于机动车的装配模块来解决，该装配模块适合于：
a)获得信号，使得授权的用户被认证，
b)监控位于机动车外的操作区域，
c)检测在操作区域中的对象距传感器***的光学传感器的距离，
d)将该距离与预设值比较，
e)在满足预设值时提供工作信号。
同样，该任务通过根据本发明的认证***来解决，该装配模块具有根据本发明的装配模块、ID-发送器和进入控制***。尤其是，装配模块和/或认证***适合于实施根据本发明的方法。为此，尤其光学传感器***可以具有监控单元，该监控单元具有处理器和存储器，借助其可以执行根据本发明的方法。根据本发明的方法可以存储在存储器中。此外，光学监控单元为此可以构成为用于分析图像，所述图像由光学传感器记录。
此外，光学传感器***可以具有光学传感器，以便接收来自操作区域的光。光学传感器记录操作区域的图像。为此，光学传感器可以具有透镜***和/或图像传感器。图像传感器可以是CMOS传感器和/或LDPD传感器。LDPD传感器(横向漂移电场光电探测器)在出版物DE 10 2009 020 218B3中予以描述。LDPD传感器适合于特别快速地被分析。
光学传感器***可以具有用于发射光的光模块。光用于让操作区域形成。为此，光模块可以具有透镜***。可以设计为，光模块发射在不可见的范围中的光。尤其地，光可以是红外辐射，尤其是近红外辐射。光模块可以具有仅仅一个光源。可替选地，光模块可以具有多个光源。光源可以围绕光学传感器设置。这样，例如光源可以设置在光学传感器左侧和右侧。可替选地，光源可以围绕光学传感器的周围设置。光可以是激光。由光模块发射的光可以是脉冲式的。
可以设计的是，光学传感器具有红外滤光器和/或偏振滤光器。由此可以滤掉干扰光的至少一部分。同样地，光模块可以具有偏振滤光器。
装配模块可以具有固定元件，尤其是安装板，以便将光学传感器***的各个元件即光学传感器、光模块和/或监控单元固定。可替选地或附加地，装配模块可以包括壳体，该壳体至少部分包围光学传感器***。监控单元可以与进入控制***一起构成。尤其是在光模块具有多个光源的情况下，固定元件可以截球形地构成。
可以设计为，光学传感器***或整个装配模块构成为设置在汽车尾部上，例如设置在后窗之后，设置在把手板条、标牌、尾灯中、在反射镜之后、在保险杠上和/或在两个部件之间的间隙中。可替选地或附加地，装配模块可以适合于固定在车辆侧上，例如固定在B柱中。尤其是，光学传感器***或整个装配模块可以在从外部不透明的层之后被遮挡，但所述层对于光学传感器***的光是透光的。这样，例如保险杠可以被涂漆，在保险杠上安装有光学传感器***。
优选地，光学传感器***设置在机动车上，使得其鲜少沾污。例如，光学传感器***可以在后窗后面设置在挡风玻璃刮水器的刮擦区域中或在把手板条上。可替选地或附加地，装配模块具有洗涤喷嘴，利用洗涤喷嘴可以清洁光学传感器***。在前窗和/或后窗的挡风玻璃刮水器也***作时，洗涤喷嘴在此情况下可以例如总是自动地清洗光学传感器***。
装配模块可以具有显示元件，通过显示元件可以发射可见光。由此，可使操作区域的至少一部分对于用户是可见的。尤其是，可以使操作区域的在地面上的端面可见。
附加地或替选地，显示元件可以使操作持续时间对用户而言是可见的。这样可考虑的是，在操作持续时间开始时接通显示元件。在此情况下，显示元件可以占据第一照明状态。如果操作持续时间结束，则可以关断显示元件。可替选地，显示元件在操作持续时间之后可以变换到第二照明状态中，该第二照明状态用作警告信号。同样，可考虑的是，显示元件可以占据第三照明状态，该第三照明状态用信号表示离去持续时间。在照明状态中的一个中，尤其在第一照明状态中，显示元件可以发射恒定亮度的光。在另一照明状态中或在另外的照明状态中，例如亮度可以周期改变。在此情况下，不同的照明状态可以具有不同长度的周期。
显示元件的所发射的可见光的强度可以与环境光的亮度有关。环境光的亮度可以通过亮度传感器来确定。
优选地，显示元件设置在光学传感器附近和/或在光模块附近。由此即使在地面改变时由显示元件在地面上可见的区域与操作区域的端面充分一致。尤其是，显示元件距光学传感器和/或光模块的距离f为1cm≤f≤10cm、优选1cm≤f≤3cm。
可考虑的是，操作区域的端面与用户的身体部分尤其手或脚相比空间尺寸更小。由此实现的是，在针对用户设计的操作中仅仅尽可能平坦的面例如鞋的鞋面或手掌伸进操作区域。因此更为简单地确定对象距光学传感器的距离。
可能的是，图像传感器具有像素。优选地，只利用图像传感器上的小数量的像素显示操作区域。由此可以降低制造和运行成本。这样，用户的身体部分尤其手或脚在操作区域中和/或操作区域可以设置有n个像素，其中尤其为2≤n≤10、优选n＝2。优选地，至少利用所述的像素数量可以显示在操作区域的任何部位处的用户的身体部分。用户的身体部分利用大于1的像素数量来显示，以便不因有故障的像素危害根据本发明的方法。
附加地，光学传感器***可以适合在认证之前监控在机动车之外的探测区域并且在识别出在探测区域中有用户的情况下触发用于在ID-发送器与机动车的进入控制***之间开始认证检查的信号。
光学传感器和/或光模块可以构成为，不仅用于监控探测区域而且用于监控操作区域。也就是说，同样的光学传感器和/或同样的光模块用于监控探测区域和操作区域。为此可能的是，光学传感器和/或光模块可以具有刚性透镜***。尤其是，光模块为了监控探测区域可以发射在用于监控操作区域的光脉冲的波长和/或持续时间方面相同的光。可替选地，对探测区域和/或操作区域的监控首先可以利用与接着对距离和/或其他要求的检验相比较长的波长的光来进行，所述其他要求针对用户和/或用户意愿的识别提出。这样，首先例如可以使用905nm的波长的光。接着，例如可以使用800nm的波长的光。
装配模块可以构成为，使得在俯视图中探测区域相比于操作区域距机动车更远地结束。由此确保了，在认证为肯定之后操作区域位于用户与机动车之间。也就是说，用户通常可以保持其运动方向，以便到达操作区域。在俯视图中，操作区域可以位于探测区域之内。可替选地，可以设计为，在俯视图中，操作区域相较于探测区域更靠近机动车。尤其是，操作区域可以接着探测区域。
可以设计为，装配模块和/或机动车具有至少一个措施，所述措施使用户易于揭露在操作区域中的用户意愿，使得触发工作信号。
这样，装配模块可以发射提示信号，使得操作持续时间在短时中结束。提示信号例如可以通过显示元件的照明状态的变换来开始。提示信号可以对应于显示元件的另一照明状态。例如，在操作持续时间结束时，显示元件可以闪烁。该措施对应于在监控单元中的相应的方法预设。
同样，当用户被引至操作区域时，对于用户而言对表达用户意愿会是有帮助的。这尤其在如下情况下如此：用户由于携带较大物体不能发觉在地面上的操作区域的结束面。为此，装配模块和/或机动车可以具有如下措施，通过该措施可以产生对于用户可发觉的尤其可看到、可听到或可触摸的信号。这样，例如装配模块可以具有发光元件例如LED。发光元件可以设置为使得发光元件用作路标。例如，照明元件可以构成为，其在地面上产生标志，标志引向操作区域。附加地或可替选地，发光元件可以并排地设置。发光元件可以按顺序地连接，所述顺序为用户显示用户必须按哪个方向在操作区域上运动。代替发光元件，为此也可以使用已有的并排设置在机动车中的灯光元件例如大灯、刹车灯、闪光灯等的灯光元件。同样可考虑的是，为用户在声学上可听到地给予指引，用户必须在哪个方向上运动。为此，装配模块可以具有扬声器。同样，可考虑的是，为ID-发送器通知方向改变，ID-发送器通过不同的振动为用户指示路径。如果为用户通知方向改变，则光学传感器***确定用户的位置和用户必须朝向操作区域运动的方向，并且促使可察觉的机构发送相应的信号。
同样，对于用户而言会有帮助的是，操作区域的位置和/或操作持续时间的长度可改变。这尤其在身体上残疾的用户想要表达其用户意愿时是有帮助的。同样，这在操作区域设置在对于用户而言不利的位置处时是有帮助的。不利的位置在此可以是持久的。例如，操作区域会在挂车接合器上结束。可替选地，不利的位置仅仅对于触发一次工作信号会是不利的，例如因为操作区域在水坑处结束。为了改变操作区域的位置和/或操作持续时间的长度，尤其可以设置预定的用户操作。这样，例如用户可以通过在用户菜单例如KFZ控制设备或ID-发送器中的输入来改变操作区域的位置和/或操作持续时间的长度。可替选地，预定的用户操作可以被光学传感器***识别。在另一替选方案中，装配模块可以转变到学习模式中，在学习模式中，装配模块学习操作区域的改变的位置和/或操作区域的改变的长度。
同样，对于用户而言会有利的是，操作区域重新被监控以便在第一操作持续时间结束而未识别用户意愿之后，确定用于触发工作信号的用户意愿。这尤其在用户曾转向并且未及时到达操作区域或摆出错误的姿势时是有帮助的。因此，可以设计为，操作区域可以多次地尤其两次或者三次地相继地被监控。对操作区域的重新监控可以自动启动。可替选地，可以设置预定的用户操作，以便在另一操作持续时间中重新监控操作区域。为此，用户可能指的是例如电容性传感器。可替选地，可以是预定的用户操作，其由光学传感器***来识别。
预定的用户操作被光学传感器***识别并且使得操作区域的位置和/或操作持续时间改变和/或重新监控操作区域以识别用户意愿，所述预定的用户操作例如可以是如下用户操作：在操作区域和/或探测区域内预设的姿势，例如用户身体部分的来回运动、只要曾设置远离，身体部分不远离、用户在探测区域和/或操作区域中的运动和/或从探测区域和/或操作区域中运动离开。尤其，身体部分可以是手或脚。尤其是，可以设计为，用户在预设的时间中离开探测区域并且随后又进入探测区域。
如果操作区域重新被监控以确定用户意愿，则显示元件也显示这。如果操作区域的位置改变，则显示元件也显示这。为此，显示元件可以具有多个发光机构例如LED。每一个或多个发光机构分别使每个操作区域至少部分可见。优选地，操作区域在位置改变的情况下处于探测区域内。根据哪个操作区域被监控，分析对应的像素。
本发明也包括一种认证***，其具有ID-发送器、进入控制***和根据本发明的装配模块。在此情况下，装配模块可以如所描述的那样和/或如要求保护的那样构成。认证***适合于对进入权限进行认证检查。在装配模块触发用于认证检查的信号之后，认证检查可以继续。例如，进入控制***可以向ID-发送器发送唤醒信号。接着，ID-发送器可以将认证代码发送到进入控制***。进入控制***可以将接收的认证代码与所存储的代码比较。尤其是，在相一致的情况下也就是说在认证成功的情况下可以触发信号。在此情况下，可以是解锁信号。可替选地，涉及用于启动对操作区域的监控的信号。解锁信号在此情况下当至少一个另外的信号尤其工作信号和/或另外的认证进行时才触发。在另一替选方案中，工作信号也包括解锁信号。认证***同样可以适合于确定用户距机动车的最小间距。
附图说明
改进本发明的其他措施从如下对本发明的实施例的描述中得到，所述实施例在附图中示意性地示出。所有在权利要求、说明书和附图中给出的特征或优点(包括结构细节、空间布置和方法步骤在内)不仅本身而且不同组合地反映本发明的实质。在附图中：
图1示出了根据本发明的第一装配模块和根据本发明的第一认证***，
图2至图4示出了分别处于不同环境中的图1中的装配模块和认证***，
图5示出了图1中的一部分的俯视图；
图6示出了图1中的装配模块和认证***的另一视图，
图7示出了根据本发明的第二装配模块和根据本发明的第二认证***，
图8示出了根据本发明的第三装配模块和根据本发明的第三认证***，
图9示出了根据本发明的第四装配模块和根据本发明的第四认证***，
图10示出了图8中的装配模块的俯视图，
图11示出了图10中的图像传感器的视图，
图12示出了关于时间的辐射强度的图示，以及
图13示出了根据本发明的方法。
具体实施方式
具有相同功能和作用方式的元件在附图中用相同的附图标记表示。
在图1中，根据本发明的装配模块20和根据本发明的认证***16使用在根据本发明的机动车1中。在此情况下示出了在具有汽车后盖2的机动车1的车尾区域中的使用。装配模块20的光学传感器***30设置在汽车后盖2的区域中例如汽车后盖2的把手板条中。通过光学传感器***30产生在机动车1之外的操作区域22。光学传感器***30在认证检查成功之后监控操作区域22。在监控开始时，光学传感器***30从进入控制***14获得信号，使得授权的用户被认证。为此，进入控制***14事先给ID-发送器13发送唤醒信号而ID-发送器13将认证代码发送给进入控制***14。
操作区域22具有斜的截锥体，从光学传感器***30的附近延伸至地面15，处于机动车1之上。在地面15上，操作区域22以端面23结束。操作区域22相对于平面24具有倾斜角度β，该平面平行于地面15和/平面17，该平面平行于连接车辆轴线的平面。
如果对象18在此情况下为用户10的脚11处于操作区域22，则检测对象18距光学传感器***30的光学传感器50的距离a。为此，光学传感器***30的光模块40发出脉冲式红外光。该光模块的光在对象18上反射并且被光学传感器50接收。在图1中示出了光束47，该光束被对象18的点或端面23反射并且被光学传感器50的像素54接收。光学传感器50被光学传感器***30的监控单元60分析。为了确定距离a，可以执行飞行时间测量。光学传感器50、光模块40和监控单元60在图10中示出。
监控单元60将检测到的距离a与预设值比较。当满足预设值时，监控单元60提供用于打开汽车后盖2的工作信号。由此，创建了用于提供工作信号的条件，使得不是在操作区域22中的任何对象18都触发工作信号。更确切地说，必须存在用户意愿，对象18停留于操作区域22中，使得满足预设值并且提供工作信号。因此，提高了用户10的安全性。在此情况下设计为，用户10使其脚11运动到操作区域22中，以便显示出其用户意愿。在汽车后盖2打开时，汽车后盖2从门锁8运动出来。
在图1中，示出了可能满足哪些预设值的不同可能性。在预设值的第一可能性中，可以将距离a直接与保存在监控单元60中的最小距离比较。只有当距离a超过最小距离时才满足预设值。
在预设值的第二可能性中，首先检测端面23距光学传感器50的距离b，只要还没有对象18处于操作区域22中。形成距离a与距离b之比并且将该比的值与保存在监控单元中的最小值比较。只有当距离a与距离b之比的值超过最小值时，才满足预设值。
在预设值的第三可能性中，可以形成距离a和b之差d。通过该差d表示对象18的朝向光学传感器50的表面31距端面23的间距。只有当差d低于最大间距时，才满足预设值。可替选地，在预设值的第四可能性中，由距离a和b和倾斜角度β可以形成距离c，该距离描述了朝向光学传感器的表面距端面23的距离。只有当距离c低于最大值时，才满足预设值。
通过上述的预设值分别公式化最小距离条件，通过最小距离条件不让对象靠近光学传感器。因此，靠近机动车1的用户或操作区域22中的狗19不触发工作信号。
在预设值的第一可能性不需要检测距离b并且因此是特别简单的，通过预设值的其他可能性也考虑起伏的地面15。在图2中示出了，在机动车1之后的地面15如何上升。在图3中，机动车1之后的地面15下降。这在车库引道的情况下常常会遇到。在图2中，脚11在地面15之上的相同高度的情况下，预设值的第一可能性可能不再满足，而满足预设值的第二至第四可能性。而在图3中，脚11可能满足预设值的所有可能性。然而与第一预设值相比在预设值的第二至第四可能性中避免了狗19满足预设值。
通常所基于的是，用户10要碰到端面23，以便触发工作信号。但最小距离条件可以被公式化，使得用户在如图4中所示的水坑的情况下保持脚在端面23之上并且因此可以满足最小距离条件。这样，例如针对距离c的最大距离可以选择30cm的值。相应的其他最小距离条件可以根据安装高度E和/或倾斜角度β来考虑。
在图5中相比于脚11示出了端面23的大小。端面23相比于脚11具有更小的空间尺寸，使得可以容易地检测脚11距光学传感器50的有意义的平均距离a。
在图6中示出了装配模块20的显示元件43。该显示元件43也在图1至4的装配模块20中，但出于清楚性未在图1至图4中示出。该显示元件43用于使操作区域22的端面23对于用户10是可见的。为此，显示元件43可以发射可见光46。显示元件43设置在光学传感器***30附近。由此可能的是，当地面15不平坦时，地面15的由显示元件43照明的区域于是也与端部区域23重复重叠。
在图7中示出了根据本发明的第二装配模块20。操作区域22在此情况下完全在地面15之上结束。设计为，授权的用户10用其手12伸入操作区域22，使得手12满足最小距离条件并且提供工作信号。在此情况下，可考虑最小距离条件的第一至第三可能性。操作区域22的端面通过由光模块40发射的光的减弱的强度提供。显示元件43并不使操作区域22的端面23可见，而是通过发射可见光显示操作持续时间tB，在该操作持续时间中操作区域22中的满足最小距离条件的对象可以触发工作信号。
图8示出了用于根据本发明的装配模块20和根据本发明的认证***16的第三实施例。图1至图6实现的实施方式针对装配模块20在车尾区域中的布置和操作区域22的运行。图8的装配模块20的光学传感器***30能够监控探测区域21。探测区域21从机动车1停车到认证成功地被监控。在此情况下，可以由光学传感器***30识别在探测区域21中的用户10。在识别出用户10的情况下，触发用于开始认证检查的信号。认证检查由进入控制***14和ID-发送器13独立地执行。在此情况下，用户10不必操作ID-发送器13，使得其是被动式进入检验。在认证成功的情况下，光学传感器***30获得信号，成功认证用户。于是，光学传感器***30监控操作区域22。
探测区域具有长度L。操作区域22与探测区域21相比空间尺寸更小并且在探测区域21之内。操作区域22与探测区域21相比更靠近机动车1结束。因此，用户10可以保持其运动方向，其中用户10首先被认证。于是，用户10可以使脚11运动到操作区域22中。
操作区域22可以是唯一的操作区域。可选地并且因此在图1中虚线示出，附加地示出了第二操作区域28。在此情况下，在预定的操作持续时间tB内，在两个操作区域22、28中对象18必须满足最小距离条件，以便提供工作信号。为了使第二操作区域28可见，使用装配模块20的第二显示元件45。
图9示出了如何使用根据本发明的装配模块20和根据本发明的认证***16的第四实施例。装配模块20在图9中设置在车辆侧面的B柱4中。通过探测区域21监控对机动车1的侧门3的靠近。工作信号可以用于打开侧门3。操作区域22与探测区域21相比更靠近机动车1结束。操作区域22在探测区域21之外。图9的实施例的操作区域22包括门把手5的区域。在操作区域22中，尤其是用户10的处于门把手5附近的手12满足最小距离条件。
在图10中示出了根据本发明的装配模块20的第三实施例的俯视图。装配模块20具有安装板25，作为固定元件，和具有光学传感器***30和显示元件43。光学传感器***30具有光模块40，该光模块在图10中构成为唯一的光源41。光源41发射红外光，由此形成发射区域27。发射区域27的形成和造型通过光源41的透镜***42实现，该透镜***仅示意性地示出。此外，光学传感器***30具有光学传感器50，所述光学传感器可以从接收区域26中接收光。接收区域26的形状和构造通过光学传感器50的示意性示出的透镜***51预设。用粗实线示出的探测区域21通过发射区域27与探测区域26的重叠形成。光学传感器50具有红外滤光器52，以便对其他波长的光滤光。此外，光学传感器具有图像传感器53，在图像传感器上形成图像。监控单元60用于分析光学传感器50。光学传感器50、光模块40和监控单元60固定在安装板25上。透镜***42、51是刚性的。
操作区域22在探测区域21之内。这对应于第三实施例。可替选地，在发射和接收区域的重叠的区域中探测区域21和操作区域22可以单独地构成，使得探测区域和操作区域21、22如图9中那样设置。显示元件43距光学传感器50具有小的距离f。
图11示出了根据本发明的装配模块20的图像传感器53的俯视图，该图像传感器具有总数量的像素54。通过利用同一图像传感器53也监控探测区域21的方式，仅仅使用少量的像素54，尤其是在两个和十个之间的像素54，以便在图像传感器53上成像操作区域22。示例性地，在图11中四个像素54成像操作区域22。在监控操作区域22期间，仅仅应用与操作区域22关联的像素56。其余的像素对应于未被分析的像素55。
图12包含关于时间ts的光强度I的绘制。如在图12中所示，借助图像传感器53在每个时长t之后记录图像61，其中在图12中分别示出了对于图像61所需的时间间隔tZ。在此情况下，可以涉及识别图像64或比较图像63。识别图像64借助光模块40的光脉冲62来记录。在此情况下，需要多个光脉冲62，以便产生识别图像64。光脉冲62以预设的脉冲频率由光模块40发射。图像61的光脉冲62的由图像传感器53接收的光被积分或加和，以便产生识别图像64。为了执行距离检测，光学传感器***30预设时间间隔tZ，在该时间间隔中光脉冲62产生识别图像64。用户10距光学传感器50的距离根据在时间间隔tZ中光脉宽62的强度来确定。在比较图像63中，记录图像61，而光模块40的光脉冲62未到达图像传感器53。为此，光模块40不发光。
在图13中示出了根据本发明的方法。首先，在第一步骤71中，光学传感器***30监控探测区域21。如果用户10处于探测区域21中并且用户10满足预设的标准，则识别出用户10。在此情况下，在第二步骤72中，触发用于认证检查的信号。在第三步骤73中，执行认证检查。在此情况下，通过在步骤72中触发的信号让进入控制***14向ID-发送器13发送唤醒信号。接着，ID-发送器13将认证代码传送到进入控制***14。进入控制***14将认证代码与所存储的代码比较。如果这两个代码相一致，则认证成功并且触发解锁信号。在此情况下，可以涉及用于机动车1的所有车门的解锁信号或者也可以只涉及用于汽车后盖2或侧门3的解锁信号。
在认证成功之后，在第四步骤74中由光学传感器***30接收用户10已被认证的信号。在第五步骤75中开始监控操作区域22。为此，操作持续时间开始。同样，显示元件43开始在第一照明状态下发射可见光，使得用户10可看见操作区域22的端面23。同时，光模块40发射脉冲式红外光，以便能够执行距离测量。光学传感器50接收光模块40的光，由此形成识别图像64。附加地，记录和分析比较图像63。监控单元60分析所获得的图像61。在此情况下，首先可以检测和存储距离b。如果对象18处于操作区域22中，则在步骤76中检测对象18距光学传感器50的距离a。至少一个最小距离条件在步骤77中通过监控单元60来检验。这样例如可以将距离a与保存在监控单元中的最小距离比较和/或将距离b和a之差与最大间距比较。只有当满足最小距离条件时，在接下来的步骤78中将显示元件43置于第二照明状态中，在第二照明状态中显示元件43的光周期地改变其亮度并且因此闪烁。同时，离去持续时间tE开始。如果对象18在离去持续时间tE内从操作区域22离开，则在步骤79中结束对操作区域22的监控，并且将显示元件43置于第三照明状态中，在第三照明状态中显示元件43为用户10提供警告信号。随后，在预定的预设时间时间间隔之后在步骤80中提供用于打开汽车后盖2的工作信号并且关断显示元件43。
如果在操作持续时间tB中确定没有对象18在操作区域22中和/或在操作持续时间tB中不满足最小距离条件和/或在离去持续时间tE中没有对象18从操作区域22离开，则在操作持续时间tB结束之后设定对操作区域22的监控。这通过如下方式显示：显示元件43不再发射光。
尤其是，步骤71至73和78至79是可选的。尤其是可替选地直接在步骤77之后可以直接提供工作信号。步骤74对应于方法步骤a、步骤75至78对应于方法步骤b、步骤76对应于方法步骤c、步骤77对应于方法步骤d以及步骤80包含方法步骤e。
附图标记表
1 机动车
2 汽车后盖(活动部件)
3 侧门(活动部件)
4 B柱
5 门把手
8 门锁
10 用户
11 脚
12 手
13 ID-发送器
14 进入控制***
15 地面
16 认证***
17 平面
18 对象
19 狗
20 装配模块
21 探测区域
22 第一操作区域
23 端面
24 平面
25 固定元件
26 接收区域
27 发射区域
28 第二操作区域
30 光学传感器***
31 11的表面
40 光模块
41 30的光源
42 用于30的透镜***
43 第一显示元件
44 41的光轴
45 第二显示元件
46 43的光
47 被反射的光束
50 光学传感器
51 50的透镜***
52 IR滤光器
53 图像传感器
54 像素
55 未被分析的像素
56 被分析的像素
57 50的光轴
60 监控单元
61 图像
62 光脉冲
63 比较图像
64 识别图像
70 方法
71 方法步骤
72 方法步骤
73 方法步骤
74 方法步骤
75 方法步骤
76 方法步骤
77 方法步骤
78 方法步骤
79 方法步骤
80 方法步骤
β 倾斜角度
E 安装高度
L 21的长度
a 18至50的距离
b 23至50的距离
c 31至23的距离
d 31至23的间距
f 43至50的距离

Claims (23)

1.一种用于提供机动车(1)用工作信号的方法(70)，
具有如下步骤：
a)获得信号，使得授权的用户(10)被认证，
b)通过光学传感器***(30)监控位于机动车(1)外的操作区域(22)，
c)通过所述光学传感器***(30)来检测在所述操作区域(22)中的对象(18)距光学传感器(50)的距离(a)，
d)通过所述光学传感器***(30)将距离(a)与预设值比较，
e)在满足所述预设值的情况下提供工作信号。
2.根据权利要求1所述的方法(70)，
其特征在于，
所述工作信号是用于解锁和/或闭锁和/或打开和/或关闭所述机动车(1)的活动部件(2、3)的信号，其中尤其所述活动部件(2、3)是汽车后盖(2)或侧门(3)和/或滑动门。
3.根据权利要求1或2所述的方法(70)，
其特征在于，
所述预设值对应于所述对象(18)距所述光学传感器(50)的距离(a)的最小距离条件。
4.根据上述权利要求中任一项所述的方法(70)，
其特征在于，
所述预设值对应于固定预设的并且保存在所述光学传感器***(30)中的所述对象(18)距所述光学传感器(50)的最小距离。
5.根据上述权利要求中任一项所述的方法(70)，
其特征在于，
所述预设值对应于所述对象(18)距所述光学传感器(50)的距离(a)与所述操作区域(22)的端面(23)距所述光学传感器(50)的距离(b)之比的最小值，其中所述端面(23)尤其处于所述机动车(1)所处的地面(15)处。
6.根据上述权利要求中任一项所述的方法(70)，
其特征在于，
所述预设值对应于固定预设的并且保存在所述光学传感器***(30)中的、所述对象(18)的朝向所述光学传感器(50)的表面(31)距所述操作区域(22)的尤其位于所述地面(15)处的端面(23)的最大间距(d)。
7.根据上述权利要求中任一项所述的方法(70)，
其特征在于，
所述光学传感器***(30)相继地发射多个光脉冲(62)，通过所述光学传感器***(30)预设用于接收所述光脉冲(62)的时间间隔(tZ)并且在步骤c)中通过在所述时间间隔(tZ)中接收到的光脉冲(62)的强度来检测所述距离(a)。
8.根据上述权利要求中任一项所述的方法(70)，
其特征在于，
在步骤b)中，记录借助所述光模块(40)的被反射的光形成的识别图像(64)和在没有所述光模块(40)的被反射的光的情况下借助干扰光形成的比较图像(63)并且这样进行分析，使得生成从其中去除了干扰光的、修改的识别图像。
9.根据上述权利要求中任一项所述的方法(70)，
其特征在于，
仅在预设的操作持续时间(tB)中监控所述操作区域(22)。
10.根据上述权利要求中任一项所述的方法(70)，
其特征在于，
只有当满足至少一个另外的预设值尤其是所述对象(18)的大小、所述对象(18)在所述操作区域(22)中的停留持续时间、所述对象(18)在所述操作区域(22)中限定的运动过程和/或在预设的离去持续时间(tE)内所述对象(18)从所述操作区域(22)离去的情况下，才提供工作信号。
11.根据上述权利要求中任一项所述的方法(70)，
其特征在于，
在触发所述工作信号之前发出对于所述用户(10)可觉察的警告信号。
12.一种用于机动车(1)的装配模块(20)，具有：
光学传感器***(30)，所述光学传感器***适合于：
a)获得信号，使得授权的用户被认证，
b)监控位于机动车(1)外的操作区域(22)，
c)检测在所述操作区域(22)中的对象(18)距所述传感器***(30)的光学传感器(50)的距离(a)，
d)将所述距离(a)与预设值比较，
e)在满足所述预设值的情况下提供工作信号。
13.根据权利要求12所述的装配模块(20)，
其特征在于，
通过所述装配模块(20)能够执行根据权利要求1至11之一所述的方法(70)。
14.根据权利要求12或13所述的装配模块(20)，
其特征在于，
所述光学传感器***(30)具有监控单元(60)，所述监控单元构成为用于分析已由所述光学传感器(50)记录的图像(61)。
15.根据上述权利要求中任一项所述的装配模块(20)，
其特征在于，
所述光学传感器***(30)具有光学传感器(50)，以便接收来自所述操作区域(21)的光，并且所述光学传感器***(30)具有光模块(40)，所述光模块具有用于发射光的至少一个光源(41)，其中尤其所述光源(41)构建为用于发射在不可见范围内的光。
16.根据上述权利要求中任一项所述的装配模块(20)，
其特征在于，
所述装配模块(20)具有显示元件(43)，通过所述显示元件能够发射可见光，以便使所述操作区域(22)的至少一部分和/或所述操作持续时间(tB)对于用户(10)可见。
17.根据上述权利要求中任一项所述的装配模块(20)，
其特征在于，
所述显示元件(43)构成为用于使在所述机动车(1)所处的地面(15)上的操作区域(22)的端面(23)可见。
18.根据上述权利要求中任一项所述的装配模块(20)，
其特征在于，
所述操作区域(22)的端面(23)与所述用户(10)的身体部分尤其手(12)或脚(11)相比空间尺寸更小。
19.根据上述权利要求中任一项所述的装配模块(20)，
其特征在于，
所述光学传感器(50)具有带有像素(54)的图像传感器(53)，其中所述用户(10)在操作区域(22)中的身体部分(11、12)和/或操作区域(22)能够利用n个像素(54)显示，其中尤其为2≤n≤10、优选n＝2。
20.根据上述权利要求中任一项所述的装配模块(20)，
其特征在于，
所述光学传感器***(30)适合于
在认证之前，监控位于所述机动车(1)外的探测区域(21)，并且在识别出用户(10)在所述探测区域(21)中的情况下，触发用于在所述I D-发送器(13)与所述机动车(1)的进入控制***(14)之间开始认证检查的信号。
21.根据上述权利要求中任一项所述的装配模块(20)，
其特征在于，
所述光学传感器(50)和/或所述光模块(40)构成为，不仅用于监控所述探测区域(21)而且用于监控所述操作区域(22)。
22.根据上述权利要求中任一项所述的装配模块(20)，
其特征在于，
所述光学传感器(50)和/或所述光模块(40)具有刚性的透镜***(42、51)。
23.一种认证***(16)，其具有进入控制***(14)、I D-发送器(13)和根据上述权利要求之一所述的装配模块(20)。
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